CN110655383A - 一种废旧催化裂化催化剂制备陶瓷材料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于环保节能领域；具体涉及一种废旧催化裂化催化剂制备陶瓷材料的方法，按照质量份数，将20‑30份的废旧催化剂提纯粉末，20‑30份的钾钠长石，10‑20份的高岭土，10‑20份的瓷石，5‑15份的膨润土，1‑3份的添加剂，在转速为400‑800r/min下粉碎2.2‑3.5h后过筛子，制得纳米混合物，成型后进行浸釉，烧结，即得到一种高强度陶瓷。本方案将废旧催化剂进行处置后，加入到一种高强度陶瓷的配方中，可全面提升陶瓷产品的质量，包括坯体的白度、强度和耐磨性的同时，降低产品成本，同时减少自然资源的浪费和减少对环境的破坏，处置和利用危废物为本技术的核心。

Description

一种废旧催化裂化催化剂制备陶瓷材料的方法
技术领域
本发明属于陶瓷材料制备领域；具体涉及一种废旧催化裂化催化剂制备陶瓷材料的方法。
背景技术
现在全球大约70%的丙烯是由以轻质烃为原料的蒸汽裂解生产。其余部分主要由丙烷脱氢、易位转化、高碳烯烃裂解为丙烯、高苛刻度催化裂化（FCC）和甲醇制烯烃得到，其中催化裂化（Fcc）/催化裂解（Dcc）在全球丙烯增长方面起着重要作用。
CN103351272A公开了一种MTP与催化裂化联合工艺及联合装置，属于石化产品炼制技术领域。一种MTP与催化裂化联合工艺，MTP反应系统包括MTP反应器，催化裂化系统包括催化裂化反应-再生系统、催化裂化分馏系统、催化裂化吸收-稳定系统，其特征是：MTP反应系统反应后流出物料经换热冷却后利用高压水泵进行注水增压，然后将增压后的物料直接送到催化裂化分馏系统的油气分离罐内进行油、气、水三相分离，分离后的气相和油相进入催化裂化吸收-稳定系统进行后续处理。本发明通过将MTP工艺与催化裂化工艺进行联合，可以充分利用催化裂化装置的分馏及吸收稳定系统，可省略MTP装置的分离系统，减少投资。
CN101314723A公开了一种劣质油的催化裂化加工工艺，其特征在于对劣质油经催化裂化产生的轻柴油进行部分回炼或全部回炼，相应降低新鲜原料的进料量。其结果，对新鲜催化原料而言，轻柴油产率大大下降，甚至为零；液化气、汽油产率大幅度提高，丙烯产率相应上升；油浆可以部分回炼，较之于油浆全外甩，轻油收率大幅提高。由于低十六烷值的催化裂化柴油收率大大降低，炼厂更容易用直馏柴油调合出合格的商品柴油。
CN1896192A公开了一种蜡油加氢处理和催化裂化双向组合工艺方法，蜡油和催化裂化重循环油、催化裂化柴油一起进入加氢处理装置，在氢气和加氢催化剂存在下进行加氢反应，分离反应产物得到气体、加氢石脑油、加氢柴油和加氢尾油；其中加氢尾油进入催化裂化装置，在催化裂化催化剂存在下进行裂化反应，经分离后得到干气、液化气、催化裂化汽油、催化裂化柴油、催化裂化重循环油和油浆，其中催化裂化柴油和催化裂化重循环油循环至加氢处理装置。该方法提高轻油的收率，降低了焦炭产率，降低汽油中的硫含量，降低柴油的芳烃含量和硫含量并提高其十六烷值。
以上发明专利以及现有的催化裂化（Fcc）/催化裂解（Dcc）技术都要使用大量的催化剂，在催化剂达到使用寿命后，如果处理不当，会造成严重的环境污染和资源浪费。
发明内容
为了克服背景技术中存在的不足，以实现的绿色化生产过程和硅铝资源的循环利用；本发明提供一种废旧催化裂化催化剂制备陶瓷材料的方法。
本发明所用的技术方案为：
一种废旧催化裂化催化剂制备陶瓷材料的方法，所述方法为：
按照质量份数，将20-30份的废旧催化剂提纯粉末，20-30份的钾钠长石，10-20份的高岭土，10-20份的瓷石，5-15份的膨润土，1-3份的添加剂，在转速为400-800r/min下粉碎2.2-3.5h后过筛子，制得纳米混合物，成型后进行浸釉，烧结，即得到一种高强度陶瓷；
其中，所述的废旧催化剂预处理浆料值制备方案为：
将废旧催化剂放入煅烧炉中进行高温烧结，得到废旧催化剂提纯粉末；按照质量份数，将40-50份废旧催化剂提纯粉末加入到反应釜中，将100-120份的水加入到反应釜中，加热搅拌到80-90℃，30-60min后加入5-10份的氢氧化钠，控温85-95℃，全部溶解后继续搅拌60-120min；然后将体系过滤，用水浸泡是洗涤3-4次，直至水溶液呈中性；然后将废旧催化剂加入到球磨机中，并加入40-50份的水，2.0-3.5份的甲基丙烯磺酸钠和1.5-2.5份的多聚甲醛, 0.01-0.05份的二[4-二苯基硫苯基]硫醚二六氟锑酸盐，0.02-0.08份的三甲基硅基高铼酸盐，0.02-0.08份的双(三丁基锡)硫醚，一起球磨300-360min，即得到一种废旧催化剂预处理浆料。
优选的，所述研磨所用的装置为立式球磨机。
优选的，所述添加剂按照质量百分比，包括如下组分：
分散剂 5%；
减水剂 15%；
助磨剂 20%；
黏结剂 30%；
消泡剂 30%。
优选的，将所述烧结步骤为：先从常温加温烧到500-600℃，然后经过180-240min加热到1100-1200℃后降温到970-1150℃，再急升温到1150-1250℃，保温1小时升温到1175-1280℃，再急冷至850-900℃，保温1小时后再正常降温直至开窑。
优选的，所述的纤维为石英纤维或莫来石纤维晶须纤维。
本发明提供一种废旧催化裂化催化剂制备陶瓷材料的方法，本方案将废旧催化剂进行高温烧结处置后，加入到一种高强度陶瓷的配方中，可全面提升陶瓷产品的质量，包括坯体的白度、强度和耐磨性的同时，降低产品成本，同时减少自然资源的浪费和减少对环境的破坏，处置和利用危废物为本技术的核心。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步说明：
实施例1
一种废旧催化裂化催化剂制备陶瓷材料的方法，所述方法包括如下方法：
废旧催化剂的处置方法；将废旧催化剂放入煅烧炉中进行高温烧结，得到废旧催化剂提纯粉末；按照质量份数，将45份废旧催化剂提纯粉末加入到反应釜中，将110份的水加入到反应釜中，加热搅拌到85℃，40min后加入8份的氢氧化钠，控温90℃，全部溶解后继续搅拌60-120min；然后将体系过滤，用水浸泡是洗涤3次，直至水溶液呈中性；然后将废旧催化剂加入到球磨机中，并加入45份的水，2.8份的甲基丙烯磺酸钠,2.0份的多聚甲醛,0.02份的二[4-二苯基硫苯基]硫醚二六氟锑酸盐，0.05份的三甲基硅基高铼酸盐，0.03份的双(三丁基锡)硫醚， 一起球磨330min，记得到一种废旧催化剂预处理浆料。
所述研磨所用的装置为立式球磨机。
废旧催化剂的应用方法；按照质量份数，按照质量份数，将20份的废旧催化剂提纯粉末，20份的钾钠长石，10份的高岭土，10份的瓷石，5份的膨润土，1份的添加剂，在转速为400-800r/min下粉碎2.2-3.5h后过筛子，制得纳米混合物，成型后进行浸釉，烧结，即得到一种高强度陶瓷。
其中，所述添加剂按照质量百分比，包括如下组分：
分散剂 5%；
减水剂 15%；
助磨剂 20%；
黏结剂 30%；
消泡剂 30%。
将所述烧结步骤为：先从常温加温烧到550℃，然后经过200min加热到1150℃后降温到1000℃，再急升温到1200℃，保温1小时升温到1230℃，再急冷至880℃，保温1小时后再正常降温直至开窑。
样品编号为A-1。
实施例2
一种废旧催化裂化催化剂制备陶瓷材料的方法，所述方法包括如下方法：
废旧催化剂的处置方法；将废旧催化剂放入煅烧炉中进行高温烧结，得到废旧催化剂提纯粉末；按照质量份数，将4份废旧催化剂提纯粉末加入到反应釜中，将100份的水加入到反应釜中，加热搅拌到80℃，30min后加入5份的氢氧化钠，控温85℃，全部溶解后继续搅拌60min；然后将体系过滤，用水浸泡是洗涤3次，直至水溶液呈中性；然后将废旧催化剂加入到球磨机中，并加入40份的水，2.0份的甲基丙烯磺酸钠, 1.5份的多聚甲醛, 0.01份的二[4-二苯基硫苯基]硫醚二六氟锑酸盐，0.02份的三甲基硅基高铼酸盐，0.02份的双(三丁基锡)硫醚，一起球磨300min，记得到一种废旧催化剂预处理浆料。所述研磨所用的装置为立式球磨机。
废旧催化剂的应用方法；按照质量份数，将30份的废旧催化剂提纯粉末， 30份的钾钠长石， 20份的高岭土， 20份的瓷石， 15份的膨润土， 3份的添加剂，在转速为800r/min下粉碎2. 5h后过筛子，制得纳米混合物，成型后进行浸釉，烧结，即得到一种高强度陶瓷。
其中，所述添加剂按照质量百分比，包括如下组分：
分散剂 5%；
减水剂 15%；
助磨剂 20%；
黏结剂 30%；
消泡剂 30%。
将所述烧结步骤为：先从常温加温烧到500℃，然后经过180min加热到1100℃后降温到970℃，再急升温到1150℃，保温1小时升温到1175℃，再急冷至850℃，保温1小时后再正常降温直至开窑。
样品编号为A-2。
实施例3
一种废旧催化裂化催化剂制备陶瓷材料的方法，所述方法包括如下方法：
废旧催化剂的处置方法；将废旧催化剂放入煅烧炉中进行高温烧结，得到废旧催化剂提纯粉末；按照质量份数，将50份废旧催化剂提纯粉末加入到反应釜中，将120份的水加入到反应釜中，加热搅拌到90℃， 60min后加入10份的氢氧化钠，控温85-95℃，全部溶解后继续搅拌120min；然后将体系过滤，用水浸泡是洗涤4次，直至水溶液呈中性；然后将废旧催化剂加入到球磨机中，并加入50份的水， 3.5份的甲基丙烯磺酸钠, 0.05份的二[4-二苯基硫苯基]硫醚二六氟锑酸盐，0.08份的三甲基硅基高铼酸盐， 0.08份的双(三丁基锡)硫醚，一起球磨360min，记得到一种废旧催化剂预处理浆料。
所述研磨所用的装置为立式球磨机。
废旧催化剂的应用方法；按照质量份数，将27份的废旧催化剂提纯粉末，25份的钾钠长石，17份的高岭土，16份的瓷石，9份的膨润土，2份的添加剂，在转速为600r/min下粉碎3h后过筛子，制得纳米混合物，成型后进行浸釉，烧结，即得到一种高强度陶瓷。
其中，所述添加剂按照质量百分比，包括如下组分：
分散剂 5%；
减水剂 15%；
助磨剂 20%；
黏结剂 30%；
消泡剂 30%。
将所述烧结步骤为：先从常温加温烧到600℃，然后经过240min加热到1200℃后降温到1150℃，再急升温到1250℃，保温1小时升温到1280℃，再急冷至900℃，保温1小时后再正常降温直至开窑。
样品编号为A-3。
对比例1
不加废旧催化剂预处理浆料，其它同实施例1，样品编号为A-4。
对比例2
不加己内酯和二甲基硅氧烷的共聚物，其它同实施例1，样品编号为A-5。
对比例3
不加碳化钨陶瓷粉末，其它同实施例1，样品编号为A-6。
对比例4
不加二[4-二苯基硫苯基]硫醚二六氟锑酸盐，其它同实施例1，样品编号为A-7。
对比例5
不加三甲基硅基高铼酸盐，其它同实施例1，样品编号为A-8。
对比例6
不加双(三丁基锡)硫醚，其它同实施例1，样品编号为A-9。
表：不同工艺做出的试验样品的白度、强度和耐磨性测试验结果比较
编号 抗弯曲强度/（MPa） 磨损量/(%) 白度
A-1 628 0.05 67
A-2 625 0.06 65
A-3 631 0.04 68
A-4 497 0.17 43
A-5 582 0.09 61
A-6 506 0.10 62
A-7 554 0.08 62
A-8 576 0.09 62
A-9 593 0.09 65
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.一种废旧催化裂化催化剂制备陶瓷材料的方法，所述方法为：
按照质量份数，将20-30份的废旧催化剂提纯粉末，20-30份的钾钠长石，10-20份的高岭土，10-20份的瓷石，5-15份的膨润土，1-3份的添加剂，在转速为400-800r/min下粉碎2.2-3.5h后过筛子，制得纳米混合物，成型后进行浸釉，烧结，即得到一种高强度陶瓷；
其中，所述的废旧催化剂预处理浆料值制备方案为：
将废旧催化剂放入煅烧炉中进行高温烧结，得到废旧催化剂提纯粉末；按照质量份数，将40-50份废旧催化剂提纯粉末加入到反应釜中，将100-120份的水加入到反应釜中，加热搅拌到80-90℃，30-60min后加入5-10份的氢氧化钠，控温85-95℃，全部溶解后继续搅拌60-120min；然后将体系过滤，用水浸泡是洗涤3-4次，直至水溶液呈中性；然后将废旧催化剂加入到球磨机中，并加入40-50份的水，2.0-3.5份的甲基丙烯磺酸钠和1.5-2.5份的多聚甲醛, 0.01-0.05份的二[4-二苯基硫苯基]硫醚二六氟锑酸盐，0.02-0.08份的三甲基硅基高铼酸盐，0.02-0.08份的双(三丁基锡)硫醚，一起球磨300-360min，即得到一种废旧催化剂预处理浆料。
2.根据权利要求1所述的一种废旧催化裂化催化剂制备陶瓷材料的方法，其特征在于：所述研磨所用的装置为立式球磨机。
3.根据权利要求1所述的一种废旧催化裂化催化剂制备陶瓷材料的方法，其特征在于：所述添加剂按照质量百分比，包括如下组分：
分散剂 5%；
减水剂 15%；
助磨剂 20%；
黏结剂 30%；
消泡剂 30%。
4.根据权利要求1所述的一种废旧催化裂化催化剂制备陶瓷材料的方法，其特征在于：将所述烧结步骤为：先从常温加温烧到500-600℃，然后经过180-240min加热到1100-1200℃后降温到970-1150℃，再急升温到1150-1250℃，保温1小时升温到1175-1280℃，再急冷至850-900℃，保温1小时后再正常降温直至开窑。
5.根据权利要求1所述的一种废旧催化裂化催化剂制备陶瓷材料的方法，其特征在于：所述的纤维为石英纤维或莫来石纤维晶须纤维。
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